からくり機構を用いた 風船割りレース 機械工学科3回生 30番 須子 哲哉 46番 徳納 佑一 1.目的 これまでに学習した内容を基礎とし個人のアイ デアを作品の中に取り入れることでものつくり に関する創造的基礎力を養う。 また、それらを設計、製作、発表することによ り個人の解析能力、表現、記述能力を高める。 2、 作品の紹介 図1 構想図 ~動作の仕組み~ 図2 方向転換の仕組み 1. ぜんまいに接続したプログラム板①を上図のように糸で縛り強制的に動かないようにしておく。 2. ②の筒はスプリング、ろうそくと接続されており、風船に当たりだすとスプリングが伸び中の針が 出てきて風船を割る。筒と一緒にろうそくも移動しその時にろうそくの火でプログラム板を止めて いる糸を焼き切る。プログラム板が矢印の向きに回り出す。 3. ①が③に当たりだすと④、⑤も連動し、前輪のタイヤの方向が変化し車は曲がりだす。この時、 ③に触れているプログラム板のφが一定ならタイヤは一定角度で曲がるので丁度反転するまで を計算して①は作成する。反転した後は③には触れさせないようにするため①のφを小さくし、 空回りさせる。 4. ①が⑥までくると引っかかり、プログラム板の回転は止まる。 ~糸の燃焼切断時間測定結果~ •綿水糸 3号 0,7㎜ ・・・・・7,5秒 •綿水糸 8号 1,2㎜ ・・・・・10,3秒 •ホームロープ ポリエチレン 3,0㎜ ・・・・・ 12 秒 •裁縫用ポリエステル糸 ・・・・・ 0,8秒 これらの結果から、裁縫用糸なら瞬時に焼き切ることが 可能であることが分かった。しかも燃やした糸に火が残 らなかったので引火の心配も無い。 3、 使用材料 モーター,プーリーは既製品を用い,それを基準にして50 ×50×50cmの制限の中で軽量、強度を考慮し作品を 製作する。プログラム板、筒の形状は試作を繰り返し、最 適なものを決定していく。 •モーター •ぜんまい •モーターに接続するギヤ •配線材 •単三電池 •電池ボックス •ベニヤ木板(車体、ステアリング部) •裁縫用糸 •竹ひご(プーリーのシャフト部) •筒 •プーリー •豆ろうそく •輪ゴム(プーリー間の接続部) •厚紙(プログラム板) •アクリルパイプ(ステアリング部) •スプリング 4、 これからの実施計画 •第5回 中間報告会 •第6回 材料の購入 •第7、8回 製作、試運転、問題点の把握 •第9回 問題点の改善、微調整 •第10回 本番!! 1位を目指そう☆
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